前言:
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一:两种坦克的起源
M1坦克起源于美国想改变美国坦克的落后水平,重夺世界第一坦克的荣誉,在M1之前美国与原西德共同开发的MBT70,但这种坦克技术和生产成本无法解决,1971年两国分家,西德开发出“豹”2坦克,而美国则将MBT70结构简化后成XM803研制,但计划被国会否决,陆军开发人员经过半年的努力,于1972年9月向陆军参谋部递交了下一代坦克的“性能要求”,陆军参谋长艾布拉姆斯上将觉得有些要求太“奢侈”,必须去掉,并要求加强装甲防护,1972年,吸收了各种意见的XM1坦克开始在与克莱斯勒公司和通用动力公司研制,1976年两家公司按计划将样车交给阿伯丁试验场和西德的“豹"2坦克进行对比试验,最后克莱斯勒公司以成本占优而取得最终研制权。
1978年第二批样车开始在得克萨斯州的布利斯堡进行各项性能试验,试验期间燃气涡轮发动机发生13次涡轮叶片的磨损引起的重大技术故障,媒体上充斥着诸多这样的批评和怀疑,为了解决问题,试验被迫中断,这是因为空气滤清系统的密封不好,人为操作失误、制造质量不善造成故障,还有一个问题是高速行驶时履带容易脱落,为此国审计总局劝告国防部解决问题再考虑生产。克莱斯勒公司进行了结构修改在滤清系统中装入可靠的密封件,重新设计悬挂系统部件,但履带寿命问题依然不能要求,1979,陆军决定先购买110辆XM1坦克再次接受试验,每辆价格仅为150万美元。陆军放宽了审查标准以让生产进行。1980年交付陆军使用。命名为“艾布拉姆斯”坦克。但是由于初期故障接连,发动机和车体等急需解决的问题确实堆积如山,只生产90辆便停止生产,接着开始全力解决问题。1981年只生产区区309辆,直到1981年才解除放慢生产速度限制,开始全力生产。
中国第二代坦克80式坦克研制成功之后,军工部门开始论证第三代坦克,但出现了两种设计思想分歧,一种主张以已经完全掌握技术性能的T-72坦克为基础上研制,第二种设计思想主张克采用以色列“梅卡瓦”坦克的风格,两种设计思想各不相让,论证中断,直到1984年才统一了设计思想,决定采用类似于T-72坦克的设计方案,1986年该项目被列为军队四大重点装备项目之.-。1989年春,装甲兵部与北方工业公司签订了研制合同。来年就生产出了首辆样车进行了工厂定型试验。1991年,坦克战技指标由40余项增加到70余项,这对提高作战性能产生了深远的影响。1992年又生产了4辆样车。1993年,炮塔正面防护从600毫米提高到700毫米,1994年开始进行试验。1996年定型,开始了正式样车的总装工作。
正式由工程研制阶段进入设计定型阶段,在近2个多月的试验中,4辆样车行驶6,900公里,共完成了近20余项试验项目。1997年底,4台样车进入塔河试验场行驶20000公里,完成试验项目近30余个,发射.各种炮弹760余发。到1998年底,在经过了5年的试验和部队试用后终于完成了设计定型,在火力、火控、装甲防护.性能以及一些高新技术的应用上达到或超过了设计要求。,1998年底开始小批量生产参加50周年阅兵。99主战坦克首次公开露面,在近10余年的研发共耗资数亿元人民币,单价为1600万元(约合190万美元),装备一个装甲师采购费达50亿元,不过与M1坦克相比造价相对还是比较低的,99式主战坦克的定型后,科研部门又加紧研制98改进型主战坦克,综合性能上又有了较大的提高,2001年底开始装备装甲部队,
二:两种坦克的构造和性能
M1坦克的车体是由无缝焊接的高强度钢板精密拼接而成的,后半部的动力部分通过分隔间与车体完全隔离。在车体前部中央炮塔下,设有驾驶室,前面和上面布满了装甲隔板,前首上装甲板的倾斜度很大。在车体中央上部是大型炮塔,炮手和车长位置在炮塔右边,装填手在炮塔左内侧位置,炮塔右旋90°左右才可以打开驾驶室舱门,驾驶员也可以向后放倒座位从战斗室出入。在舱门关闭时,驾驶员躺倒通过潜望镜操纵“T”形操纵杆来驾驶坦克。炮手位于战斗室的右前方,使用弹道计算机和激光瞄准器进行瞄准射击。车长坐在炮手的左后方,通过炮塔上的观瞄装置了解外部情况外,与炮手共用的瞄准器位于车长座位的前面,车长也可以使用它射击,装填手在炮塔左内侧位置。
99式坦克的设计中借鉴了T-72,底盘看上去就像一辆加长近1米的T-72底盘,车体采用装甲钢焊接结构,由首部、侧部、尾部、底部以及风扇隔板、动力舱隔板和动力舱顶盖组成,驾驶座位于车体的前部中央,上方配有一扇单扇舱门,座椅前面底部装甲板上安装有操纵杆,驾驶舱右侧布置有右燃油箱和弹架油箱,战斗室位于车体中部,炮塔与过去的坦克相比有了很大不同,一改传统的鹅卵式铸造炮塔,改用与M1系列坦克有许多相似之处的焊接结构的炮塔,炮塔内只有2名乘员,其中车长位于右侧,动力传动室位于坦克后部,和战斗室之间用装甲隔板隔开,动力系统可以整体吊装,布局紧凑,与以往的坦克相比,战斗室内加大了使用空间,为日后安装更大口径的坦克炮保留了余地。
三:两种坦克的火力
M1坦克原来安装105毫米炮,M1A1采用德国莱军公司生产的RH120式120毫米滑膛炮,弹药携带数为40发,总重量3655千克,最大初速1640米/秒,1000米内穿甲能力为400~500毫米,M829A1型曳光尾翼稳定脱壳贫铀穿甲弹,炮口初速达1700米/秒,200米射程、弹着角为零的情况下的穿甲700毫米以上,击穿T72坦克的正面装甲没有任何困难,而更新的M829E2型贫铀穿甲弹在2000米距离上的穿甲能力为810毫米,身管寿命达到600发穿甲弹,M1A2坦克并没有采用自动装弹机,必须依靠装填手来装填弹药,发射速度也可达到4发/分,
除了主炮,M1还装备有7.62毫米M240同轴机枪1挺,和炮手的辅助瞄准器上下装配,M240机枪在上方。这种配置可以缩小主炮防盾,,M1本来希望采用M242“大毒蛇”25毫米炮,但是因为M242的定型太迟而采用了M240,之后就没有再变更。炮塔顶部装填手舱口处还有1挺供装填手使用的M240机枪,车长指挥塔上安装着1挺勃朗宁12.7毫米M2机枪,坦克上共有11400发7.62毫米机枪弹,1000发12.7毫米机枪弹。
99式坦克的ZPT-98型50倍口径的125毫米高膛压滑膛坦克炮与T-72坦克的2A46M-1滑膛炮的结构基本相同,炮闩也为横楔式,由冲杆弹簧式半自动机控制,火炮的反后坐装置采用下置式,但身管采用多种高强度新技术、新工艺,炮口动能比俄罗斯2A46M-1型125毫米火炮提高了近45%,比M1A1/A2坦克上的Rh-120型120毫米火炮高近30%。发射初速为1,780米/秒的第三代钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹时可在2000米距离上击穿850毫米厚的均质装甲,而最新的弹芯长径比为30:1特种合金穿甲弹则可达960毫米以上,身管寿命达到700发穿甲弹,
弹药基数为41发,其中22发布置在自动装弹机的旋转输弹机内,最大射速为8发/分,自动装弹机故障率为3%(日本90式坦克为5%),另外还配备仿俄罗斯9K119型激光驾束制导炮射导弹系统,可以攻击最远距离5000米的坦克和直升机,每辆坦克一般配备4枚炮射导弹。辅助武器包括1挺86式7.62毫米遥控电发并列机枪,总备弹量为2000发,1挺QJC88式12.7毫米高射机枪安装在火炮的右侧车长指挥塔外,备弹300发,
尽管与M1A2坦克相比,99式坦克几乎晚了10年,但由于99式坦克在设计时就将火力打击放在了最重要的位置,所以后来居上,火力上明显超过了M1A2坦克,甚至比“豹”2A6RH120型L5S倍口径炮配MD53型钨合金穿甲弹的2000米距离上的穿甲900毫米还高一点,M1A2也配置了灵巧弹药。在制导的灵活性上,M1A2优于99式坦克,但射程只有3,500~4,000米。和4人制的M1A2相比,98式坦克在射速上占有优势。以上的对比明显,火力金牌已经稳稳地落入99式坦克手中
四:两种坦克的火控
在战场上,光有强大的火力是不够的,需要先进的火控系统才能主宰战场,M1A1最受好评的就是火控系统,采用了指挥仪式数字式坦克火控系统,光学主瞄准镜与火炮/炮塔相互独立稳定,火炮/炮塔电液驱动,并随动于主瞄准镜。炮长用主瞄准镜捕获目标,炮长的火控指令和自动弹道传感器的弹道修正数据同时输入弹道计算机,计算机解算弹道并控制火炮和炮塔的转动从而使火炮稳定地瞄准目标,该火控系统使坦克具有15~20千米/小时的时速下,也能稳定地射击,热成像系统在烟雾和黄昏时间也能在远距离探测到目标,一般目标可在1500米的距离上识别出来,首发命中距离一般为2000~3650米。对静止目标,在3000米射程上击毁是极平常的事,不过当连续使用超过设计规定的时间就会出现过热,这时必须关闭电源自然冷却,如果刚好是战斗时麻烦就大了,
M1A2坦克的车体和炮塔基本上与M1A1无区别,M1/M1A1火控系统存在车长不能独立使用的缺点,M1A2坦克采用了可供车长专用的独立热成像观察装置,可独立全周旋转,高低观察范围为-10°~+20°。可在昼夜间和恶劣天候条件下实施观察,倍率可在2.6x和7.7x中选择。热成像观察装置的热图像可以显示在车长综合显示器上,M1A2还增添了惯性导航装置与全球卫星定位系统,它可以正确地计算出本车的所在位置,获得的数据显示在驾驶员综合显示器和车长的战场地图内。被发现的敌人的数据也可填入此地图内,
通过单信道地面/航空超短波无线电台以甚高频跳动方式与最多58个以内的其他坦克和司令部共享此种信息。来自其他坦克的数据也可显示在本车的战场地图内,车长可据整个战场的情况进行战况判断,M1A1的数字式弹道计算机仅有4种主要自动输入的弹道传感器,其他弹道数据参数需要手工输入,M1A2坦克的电子计算机不是单纯的弹道计算机,而是管理着几乎所有的功能的“任务计算机”,这套系统功能有了划时代的提高,使整个坦克集团、诸兵种均联合起来,有效地提高了整个战斗集团联合作战能力。
从70年代初期开始,中国先后自行研制了十余种用途不一-的坦克用火控系统。98式主战坦克上安装的是下反稳像式火控系统,主要由昼夜观瞄、测距三合一的下反稳像式瞄准镜、火控计算机组成。该系统与火炮相互独立稳定,以炮长瞄准线作为稳定的基准,当炮长在坦克行进间从瞄准镜向外观察目标时,瞄准镜中的目标和背景几乎是不动的,射击时只需一次瞄准。火控系统中还配有火炮重合射击装置,当火炮调到计算机算出的瞄准角和方位提前角的位置时,该装置会自动输出允许射击信号,如果这时炮长已经按下射击按钮,火炮会自动发射,车长指挥塔的前方有一具可360°旋转观察的,上反式周视瞄准镜,
和炮长瞄准镜一样可在高低和方向位上独立稳定,并有激光测距和夜视功能,可独立稳定的搜索、选择和瞄准射击目标。车长可以进行目标指示,当炮长完成对一个目标射击后,车长可按下按钮调转炮塔,使.炮长捕捉车长选定的目标射击。然后,车长可以继续搜索新的目标。如果车长突然发现对已方威胁较大的目标时,可立即按下指示目标按钮开关,调转火炮和炮塔超越调炮,若车长需要了解炮长正在执行的任务时,可按下监视炮长按钮,此时车长瞄准线与炮长瞄准线重合,车长镜和炮长瞄准镜观察同一目标,
坦克射击反应时间是静对静时<5秒、静对动时<7秒、动对动时<9秒,2.000米距离首发命中率可达85%以上。当稳像部分出现故障时,该系统还可降级自动装表简易式火控系统使用,99式改进型安装了最新型的瞄导合一的大闭环式火控系统,假如首发射击不中时,该系统能对脱靶情况进行实时测量,把偏差的距离和角度自动输入火控计算机进行下一发弹的修正计算后立即射击,第二发补射命中率为100%。99式炮长热像仪是SPRITE探测器,采用了分置式斯特林制冷机制冷,可连续工作时间在12小时以上,视场为5.6°x3.8°(11.4倍);12°x8°(5倍)。
在昼间对坦克目标的识别距离为2,600米,夜间为2,750米。99式改进型为不需要光电扫描的第二代热像仪,其作用距离可达7-9公里,无故障时间高达4,000.小时,在能见度只有100米左右的恶劣环境中对目标的发现距离为4000米,识别距离为3,100米。坦克上采用了新型的VHF-2000型坦克通信系统同样具备了M1A2坦克相同的信息化技术,两种坦克的火力反应时间都在5~9秒左右,夜间和复杂气象条件下的观察能力也基本不相上下,在战场上只能看乘员的训练素质了。
五:两种坦克的防护
防护是M1坦克第一设计指标,车首装甲厚度相当于600毫米,炮塔主装甲为类似乔巴姆装甲的复合装甲,几张装甲板空出一定间隔,中间填充了陶瓷尼龙网和开普勒纤维等,为了保护悬挂系统,两侧各装了6块装甲裙板,前部的裙板厚度约40毫米,后部裙板厚度约20毫米。车体还采用了装甲隔离设计,弹药仓和战斗室之间设置的滑动门可以防止爆炸波及到室内,使坦克乘员免受二次效应的伤害。这扇[门只在装填炮弹时才由装填手打开,其他时候都是关闭的。
车内安装了哈隆全自动灭火系统。动力舱和战斗舱中安装的红外传感器能在2毫秒内发现所有着火点并自动启动灭火系统,能在150毫秒内把火灭掉。MIA1坦克的装甲防护力进一步的增强,在装甲壳体内装入了贫铀装甲材料,前部装甲的强度如果用均质轧制钢板换算值来表示的话,最初生产的M1对尾翼稳定脱壳穿甲弹抗弹能力为350毫米,MIA1坦克为600毫米,但似乎扛不住俄制反坦克导弹打击,在伊拉克损失几十辆。
99式坦克车首和炮塔正面采用可更换式新型复合装甲,首上装甲板为多层复合装甲,具体结构为钢一玻璃纤维板一超硬钢一玻璃纤维板-钢,总厚度为220毫米,倾角为22°,其防护能力相当于500-600毫米厚的均质钢装甲,炮塔装甲就采用了类似的复合材料和特种钢组合而成,两者间的夹层内还夹有特种材料,对尾翼稳定脱壳穿甲弹抗弹能力为700毫米,与美军的贫铀装甲相比,在防护性能相差无几的情况下,具有较好安全性和经济性,但新型贫铀装甲早已研制成功,如有必要可迅速投入生产,
在1997年试验中经受了14发105毫米尾翼稳定脱壳穿甲弹的攻击,没有一发能够击穿前装甲,125毫米火炮射击6次,仍然无法击穿其前装甲,也实打实扛过红箭8反坦克导弹攻击。如果披挂上附加装甲,在车重增加0.7吨的情况下,抗穿甲能力可达830毫米以上,炮塔和车体上加装新型双防反应装甲后可达1,000-1,200毫米。另外还装备有92式自动灭火抑爆系统,该系统能在50毫秒内内把火灭掉。99式坦克的外形低矮(不到2.3米),98式坦克在不披挂双防反应装甲时,炮塔装甲厚度与M1A2基本相当,车体防护与MIA2稍有差距,披挂上双防装甲后,整体防护比M1A2要高出一个台阶,
六:两种坦克的机动能力
坦克史上无前例地采用的燃气涡轮发动机是M1坦克在技术方面最大的技术特征,AGT-1500发动机可以使用多种燃料,包括内燃机燃料(DF-1.DF-2).喷气式飞机燃料(IP--4.JP-5)等,主要是柴油、煤油和汽油,甚至还可以使用蜡油,与柴油机相比体积小,重量轻,结构简单,低速时的扭矩大,加速和爬坡性能优良,但在空转和低速(低回转)时的燃料消耗很大,每1小时的消耗在空转时为32.97升,路上行驶时为162.23升,越野行进时达到249.5升,每隔3小时最多5小时加1次油,发动机在传动装置空档的状态下可以轻松地起动,阿里逊公司的X-1100-3A液体动力式变速器有4个前进档和2个倒档,可实现连续转向和空档原位转向。平地行驶时,通常将发动机调到2档到4档,缓坡上行和越野行进时变成2档到3档,中度坡道上行时保持2档的速度,陡坡和快速回转时变为1档。
M1悬挂装置采用的是独立扭杆式悬挂系统,扭力杆横穿车体左右两侧,很容易碰到地雷。为此,M1坦克最前部的1根扭力杆被装在铝管中,前面的4个负重轮上的扭杆外有坚固的箱型钢板保护,以防被地雷破坏。第一、二、七负重轮平衡肘上安装有圆筒状、旋转式减振器。减振器置于车内防止被敌方火力击中,每侧有7个铝制负重轮,1个主动轮,1个诱导轮和2个无轮缘托带轮。采用T156型双销挂胶履带。负重轮和诱导轮的直径均为635毫米,由于负重轮较多,因此坦克对地单位面积压力减小,履带容易从内侧脱落的问题也一直困扰着M1坦克。问题至今仍然存在,M1可维护性不错,4名士兵25分钟就能将发动机及相关组件从车体上完整地卸下来,换装新发动机在1小时之内完成,在不取下电源组件的情况下,可以完成动力系统70%的维修工作。
99式坦克技术瓶颈就是缺乏大功率发动机,99式坦克与德国MTU公司的MB871ka501型发动机有着惊人的相似之处,51吨重的坦克的单位功率达到了23.54马力/吨,最大公路时速高达70公里/小时,0~32公里加速时间为12秒。99式改使用150HB1103千瓦大功率柴油机,最大公路时速达80公里/小时(德国“豹”2A6坦克最大公路时速68公里/小时),悬挂装置采用的是独立扭杆式悬挂系统,在第一、第二和第六负重轮上安装有液压套筒式减振器和“Z”形轴减振器。
悬挂装置的扭杆沿底甲板横向布置,6对直径为730毫米的双轮缘负重轮、2对挂胶托带轮、2对挂胶托边轮以及主动轮和诱导轮组成,负重轮行程增至340毫米,从而使车辆平均行驶速度提高了12%,从停车状态加速到42公里/小时只需10秒。但是传动系统仍然采用了传统的机械传动变速箱,有7个前进档和1个倒档,可靠性和M1A存在一定的差距,即使99改换装了1500马力大功率柴油机和高效的传动系统后,想超越M1A2还有相当长的一段路需要努力。
七:结论
总体而言,中国99式坦克和美国M1坦克相比,火力金牌已经稳稳地落入99式坦克手中,防护上对M有着绝对的优势,在夜战能力已经形成技术优势,但在发动机工业和加工工艺上与西方存在明显差异,标志着99式坦克不是伊拉克手里猴版的T72,强大的火力、坚固的防护力、先进的火控系统和较好的机动力足以和美军的M1A1/A2相抗衡。这是中国在歼20战斗机对F-22战斗机,055驱逐舰对伯克驱逐舰等主战装备追赶中又一接近美军最先进的装备的武器,当今的场景就像当年美国追赶并超过英国的场景,用美国负责尖端技术发展的DARPA战略技术办公室主任蒂姆·加里森回答美国航空周刊的话就是,我们的对手对我们每一件占有压倒性优势的的武器都有了对应手段,美国要为敌人技术领先美国的时代做准备了。
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